计算机组成原理复习题11及答案

计 算 机 组 成 原 理 复 习 题 1 1 及 答 案( 共 6 页 )-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-本科生期末试卷十一一选择题（每小题 1 分，共 10 分）1目前大多数集成电路生产中，所采用的基本材料为_。A.单晶硅 B.非晶硅 C.锑化钼 D.硫化镉2. 用 16 位字长（其中一位符号位）表示定点小数时，所能表示的数值范围 是_。N1-2N1-2-（16+1）-（16-1）N1-2N1-163. 运算器虽有许多部件组成，但核心部件是_。A.数据总线 B.算术逻辑运算单元 C.多路开关 D.累加寄存器 4. 某计算机字长 32 位，其存储容量为 4MB，若按字编址，它的寻址范围是_。A. 1M B. 4MB C. 4M D. 1MB5. 常用的虚拟存贮系统由_两级存贮器组成，其中辅存是大容量的磁 表面存贮器。A.主存-辅存 B.快存-主存 C.快存-辅存 D.通用寄存器-主 存6. 单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数 以外，另一个数常需采用_。A.堆栈寻址方式 B.立即寻址方式 C.隐含寻址方式 D.间接寻 址方式7. 为确定下一条微指令的地址，通常采用断定方式，其基本思想是 _。A.用程序计数器 PC 来产生后继微指令地址B.用微程序计数器PC 来产生后继微指令地址C.通过微指令顺序控制字段由设计者指定或由设计者指定的判别字段控 制产生后继微指令地址D.通过指令中指定一个专门字段来控制产生后继微指令地址8. 描述 PCI 总线中基本概念不正确的句子是_。总线是一个与处理器无关的高速外围总线总线的基本传输机制是猝发式传送设备一定是主设备D.系统中只允许有一条 PCI 总线9. 为了使设备相对独立，磁盘控制器的功能全部转移到设备中，主机与设 备间采用_接口。B.专用10 I/O 标准接口 SCSI 中，一块主适配器可以连接_台具有 SCSI 接口的设备。二填空题（每小题 3 分，共 15 分）21IEEE754 标准，一个浮点数由 A_、阶码 E、尾数 M 三个域组成。其 中阶码 E 的值等于指数的 B_加上一个固定 C_。2相联存储器不按地址而是按 A_访问的存储器，在 cache 中用来存 放 B_，在虚拟存储器中用来存放 C_。3显示适配器作为 CRT 和 CPU 的接口由 A_存储器、B_控制器、 C_三部分组成。4根据地址格式不同，虚拟存贮器分为 A_、B_和 C_三 种。5CPU 从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做 A_，它常用若 干个 B_来表示，而后者又包含有若干个 C_。三（9 分）证明：x+y =x +y （mod 2n+1）; 移 移 补四（10 分）设有两个浮点数 x=2ExS ，y=2xEyS ，Ex=(-y10) ,Sx=(+ ,Ey=(+10) ,Sy=(+ 。若尾数 4 位，数符 1 位，阶码 2 位，阶符 1 2 2 2 2位，求 x+y=并写出运算步骤及结果。五.（9 分）256M，机字长 32 位，常规设计的存储空间32M，若将存储空间扩展到请提出一种可能的方案六（9 分）画出 PCI 总线结构框图，说明三种桥的功能。七（9 分）1）SCSI 标准接口有什么特点2）若设备的优先级依次为 CD-ROM、扫描仪、硬盘、磁带机、打印机，请用标 准接口 SCSI 进行配置，画出配置图。八.（10 分）已知某机采用微程序控制方式，其控制存储器容量为 51248（位），微 程序可在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序转移条件共 4 个，微指令 采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式，如图所示：微命令字段判别测试字段下地址字段(1)(2)操作控制 顺序控制 微指令中的三个字段分别应多少位画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。九.（10 分）利用 SPARC 指令系统写出下表左边部分指令的替代指令与实现方法（填入 表中对应空白部分）指令功能替代指令实现方法3MOVINCDECNEGNOTCLR寄存器间传送数 据寄存器内容加 1 寄存器内容减 1 取负数取反码清除寄存器十.（9 分）CPU 响应中断应具备哪些条件画出中断处理过程流程图。4本科生期末试卷十一答案 一 选择题1A 2C 3B 4A 5A6C 7C 8C、D 9A 10B二填空题1A符号位 S B真值 e C 偏移值2A内容 B行地址表 C段表、页表和快表 3A刷新 B显示 CROM BIOS4A页式 B段式 C段页式5A指令周期 B机器周期 C时钟周期三、由移码定义有x =2n + x 2n x -2n ,同时由补码的定义y =2n+1+y移 补x +y =2n移 补=2n+1+ x+2n+1+y+(2n+(x+y)即 x+y = x +y 移 移补(mod 2n+1)四、解：因为 X+Y=2Ex（Sx+Sy） （Ex=Ey），所以求 X+Y 要经过对阶、尾数求和及规格化等步骤。（1）对阶：J=ExE =（-10） （+10） =（-100） 所以 ExE ，则 Sx 右移 4 位，Y 2 2 2 YEx+(100) =(10) =E 。SX 右移四位后 S =，经过舍入后 S =0001，经过对阶、舍2 2 Y X X入后，X=2（10）2（）2（2）尾数求和： S +SX Y00001（S ）X+ 0. 1011（S ）Y0. 1100 (S +S )X Y结果为规格化数。所以：X+Y=2（10）2（S +S ）=2X Y（10）2（） =（）22五用多体交叉存取方案，即将主存分成 8 个相互独立、容量相同的模块 M ，0M ，M ，M ，每个模块 32M32 位。它们各自具备一套地址寄存器、数据缓冲 1 2 7器，各自以等同的方式与 CPU 传递信息，其组成如图图085六、解：PCI 总线结构框图如下所示：图PCI 总线有三种桥，即 HOST / PCI 桥（简称 HOST 桥），PCI / PCI 桥，PCI / LAGACY 桥。在 PCI 总线体系结构中，桥起着重要作用：（1） 它连接两条总线，使总线间相互通信。（2） 桥是一个总线转换部件，可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线 的地址空间上，从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份 地址表。（3）利用桥可以实现总线间的猝发式传送。七、解：SCSI 接口的特点有以下几方面：SCSI 接口总线由八条数据线、一条奇偶校验线，9 条控制线组成。 总线时钟频率为 5MHZ，其中异步传输率为 S,同步传输数据传输率为 5MB/SSCSI 接口总线以菊花链的方式最多连接 8 台设备。每台 SCSI 设备都有自己的唯一的设备号 ID ID 。0 7由于 SCSI 设备是智能设备，对 SCSI 总线以至主机屏蔽了实际外设的固 有物理属性，各个 SCSI 设备之间可以用一套标准的命令来进行数据传送， 也为设备的升级或系统的系列化提供了灵活的处理手段。各个设备之间是对等的关系，而不是从属。2） 配置图如下：图 B11.46八、解：（1）假设判别测试字段中每一位为一个判别标志，那么由于有 4 个转移条件， 故该字段为 4 位，（如采用字段译码只需 3 位），下地址 字段为 9 位，因为控制容量为 512 单元，微命令字段是（ 48 4 - 9 ）= 35 位。（2）对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图所示：其中微地址寄存器对 应下地址字段，P 字段即为判别测试字段，控制字段即为微命令子段，后两部 分组成微指令寄存器。地址转移逻辑的输入是指令寄存器 OP 码，各状态条件以 及判别测试字段所给的判别标志（某一位为 1），其输出修改微地址寄存器的 适当位数，从而实现微程序的分支转移。图九解：指令功能替代指令实现方法MOV寄存器间传送数 据ADD(加法)R +R Rs 0dINCDEC寄存器内容加 1寄存器内容减 1ADD(加法)SUB(减法)立即数 imm13=1,作为操作 数立即数 imm13=-1,作为操 作数NEG取负数SUB(减法)R -R R0 sdNOT取反码XOR(异或)立即数 imm13=-1,作为操 作数CLR清除寄存器ADD(加法)R +R R0 0d十、解：条件：（1）在 CPU 中的中断屏蔽触发器 IM 必须是开放的。(2）外设有中断请求时，中断请求触发器 IR 必须处于“1”状态，保持中断 请求信号。（3）外设接口中中断允许触发器 EI 必须为“1”，这样才能把外设中断请求送 至 CPU。7（4）当上述三个条件具备时，CPU 在现行指令结束的最后一个机器周期响应中 断。流程图如下：8